Hur trafik fungerar

Många faktorer kan bidra till trafikstockningar, men den mest grundläggande förklaringen är att antalet förare som försöker använda samma väg är så högt att det går utöver vägens kapacitet att hantera bilar. 2008

Har du någonsin undrat hur många timmar du har spenderat i traffi-till-stötfångare? Enligt Texas Transportation Institute (TTI) vid Texas A&M University kan du tillbringa så mycket som två veckor i din bil varje år [källa: Reason Foundation].

Studien från 2007 avslöjade att i 28 urbana områden, inklusive städer som Boston, Detroit, Atlanta, San Francisco, Orlando och Minneapolis-St. Paul, förarna tillbringade en hel arbetsvecka i trafik varje år.- I Los Angeles, landets riktmärke för trafikstockningar, kan det vara upp till nästan två veckor.

Trafik har allvarliga konsekvenser och inte bara för ditt välbefinnande. Den uppskattade kostnaden för trafik för 2005 var mer än 78 miljarder dollar (i bränsle och slösad tid), och det tar inte hänsyn till faktorer som miljöskador eller hälsokostnader på grund av föroreningar [källa: TTI]. I själva verket köpte amerikaner 2,9 miljarder extra liter gas på grund av trafikstockningar. Den genomsnittliga årliga kostnaden för en enskild förare var $ 710 [källa: TTI].

Många faktorer kan bidra till trafikstockningar, men den mest grundläggande förklaringen är att antalet förare som försöker använda samma väg är så högt att det går utöver vägens kapacitet att hantera bilar. Det är en ganska enkel förklaring - för många bilar på en plats orsakar trafik. Tyvärr är de underliggande orsakerna till för många bilar på ett ställe samtidigt mer komplicerade. Universitetsavdelningar och civilingenjörer avsätter hundratals timmar och kräver miljontals dollar i finansiering för att förstå hur trafikstockningar bildas och vad som kan göras åt det.

Stadsplanerare, civilingenjörer, miljögrupper, husägarföreningar, politiker och allmänheten kan ha en betydande inverkan på hur vi hanterar trafikstockningar. Trafik är en mycket politisk och känslig fråga eftersom nästan alla föreslagna metoder för att hantera den har en rejäl prislapp, vilket väcker frågan om vem som betalar räkningen.

I den här artikeln kommer vi att lära oss om trafikstockningar på motorvägar och ytgator och de alternativ som stads- och statstjänstemän har när man närmar sig trafikledning. Vi tittar på hur du kan hjälpa till att förhindra trafiksnurringar genom dina egna kör- och bilunderhållsvanor. Och i det sista avsnittet ska vi ta reda på vilka städer som är kända för den sämsta trafiken.

I nästa avsnitt tittar vi närmare på trafikstockningar.

Innehåll

1. Trafik orsaker
2. Trafiklösningar
3. Trafik kontroll
4. Förhindrande av trafikstockning
5. Värsta städer för trafik

Du kan inte förstå det - hur kan en femfelts motorväg bli så packad? Det känns som om varje bil i staden har gått med dig på motorvägen samtidigt. Trafiken kryper framåt i snigelens takt när den rör sig alls. Du tvingas slösa bort tid, gas och pengar. Vad orsakar detta?

Detta innehåll är inte kompatibelt på den här enheten.

När den första bilen stannar måste följande bilar också stanna. Även när den första bilen börjar röra sig igen, måste ytterligare närmande bilar stanna längre ner på vägen, och det överbelastade området rör sig bakåt i en våg tills trafiken är tillräckligt lätt för att den ska spridas.

Förutsatt att konstruktion, olyckor och stoppade fordon inte är skylden, beror det troligen på att fler bilar kommer in på motorvägen än att lämna den. När fler bilar kommer in på en trångt väg måste förarna använda bromsarna för att undvika kollisioner, vilket skapar en trafikvåg. En trafikvåg inträffar när bilar saknar ner, och den avtagande trenden fortsätter bakåt - som en dominoeffekt. Så länge det finns fler bilar närmar sig bakifrån, trafikerar trafikstockningen i en våg.

I allmänhet kan du dela upp bidragsgivarna till trafiken i två breda områden: nätöverbelastning och trafikstörningar.

Nätbelastning

Om det finns motorvägar eller ytgator som lider av tung trafiköverbelastning, oavsett vad de faktiska vägförhållandena kan vara, tillhör de kategorin överbelastning av nätverk. Dessa är flaskhalsar och trafiksnurrar där efterfrågan alltid överväger kapaciteten.

När utrymmet öppnas framför din bil kan du accelerera och undvika trängseln. Personen bakom dig kan accelerera några ögonblick senare, och personen bakom dem några ögonblick efter det. Trängseln rensas inte omedelbart - den fortsätter att växla långsamt tillbaka ner på motorvägen. Trängsel kan rensas om trafiken blir tillräckligt lätt för att stoppa trafikvågeffekten.

Trafikstörningar

Olyckor och haverier, vägbyggande och reparation och hårda väderförhållanden betraktas som trafikstörningar. Du kan inte alltid förutsäga var dessa störningar kommer att inträffa, men de påverkar fortfarande starkt trafikflödet.

Det är lätt att föreställa sig konstruktion, en olycka eller en polis som ger en trafikbiljett som orsakar överbelastning - förare bromsar antingen för att byta körfält eller delta i lite gummihals när de försöker se vad som hände. Vägarbetet kan stänga av en eller flera körfält, vilket kräver att förare växlar över till öppna men trånga körfält. Dåligt väder kan göra att vissa förare upprätthåller en långsammare körhastighet av oro för säkerheten. Enligt 2007 Urban Mobility Report från Texas Transportation Institute står trafikolyckor för mellan 52 och 58 procent av förseningarna som bilisterna upplever [källa: TTI].

I nästa avsnitt lär vi oss städer och motorvägstrafik.

My Way Is the Highway

En studie av Texas Transportation Institute (TTI) 1999 fann att över 31 procent av motorvägarna i USA drabbas av allvarlig trafikstockning. Under en 25-årsperiod ökade resor på motorvägar 131 procent, och Transportdepartementet (DOT) förväntar sig att det kommer att öka ytterligare 40 procent till 2015 [källa: TTI]. Motorvägar utgör cirka 1,2 procent av längden på alla vägar i USA, men har nästan hälften av all lastbilstrafik och nästan en fjärdedel av all passagerartrafik [källa].

Resenärer i Maryland varnas för förändringar i trafikmönster när de reser på en sju mil orsakade två timmars trafikstockning genom konstruktion av en ny bro. Foto Jim Watson / AFP / Getty Images

Många städer, som Los Angeles, har sofistikerade trafikkommunikationssystem som varnar förarna om förändrade förhållanden på vägen, vilket ger dem tid att bestämma vad de ska göra. Flera städer har investerat miljoner dollar så att vägbesättningar snabbt kan resa till problemställen.

Det finns några sätt som städer kan hantera överbelastning på motorvägen:

• Rampmätning - bilar får endast ange motorvägen med tidsbestämda intervaller. Detta görs genom att placera ett ljus som liknar en trafiksignal i slutet av rampen. Städer som använder rampmätning rapporterar en minskning av resefördröjningen med 29,4 miljoner timmar per år med en betydande minskning av trafikolyckor - men ändå ökade kapaciteten på motorvägen faktiskt när rampmätningen infördes [källa: TTI]. I Minnesota inrättade DOT ett strikt rampmätningsprogram som inkluderade 430 rampmätare. Som ett experiment stängde DOT rampmätarna under sju veckor år 2000. Under den tiden ökade trafikolyckorna med 26 procent. Efter experimentet återupprättade DOT rampmetrarna och såg motorvägskapaciteten öka med 14 procent [källa: TTI]. Även om rampmätningen kan öka motorvägshastigheterna medan olyckor minskar, tar det vanligtvis lång tid att genomföra och kräver noggrann utredning för att se till att gatatrafiken inte påverkas när bilar backar upp för att komma in på motorvägen [källa: AGC of America].

• Körfält med hög beläggning (HOV) - många städer har inkluderat dessa körfält på motorvägar. HOV-körfält är reserverade för bilar med ett visst antal passagerare (vanligtvis två eller tre personer per bil). Förarna har ett incitament till samkörning, vilket minskar det totala antalet bilar på motorvägen. Vissa HOV-körfält har exklusiva off-rampar, vilket minskar behovet av att smälta samman med annan trafik.

• Lägga till körfält - ett vanligt tillvägagångssätt för trängselproblem är att lägga till körfält till motorvägen, antingen genom att bredda vägen, minska bredden på befintliga körfält eller omvandla en axel eller annat utrymme till en körfält. Sådana justeringar är dyra, tidskrävande och kontroversiella. Flera studier tyder på att öka bredden på en väg bara ökar volymen på bilar utan att ta itu med trängsel. Andra studier säger att vid många omständigheter kan en breddning av vägen kraftigt minska trängseln. Enligt TTI: s omfattande forskning fungerar det att lägga till körfält och bredda vägar bara om kapaciteten förblir före befolkningstillväxten [källa: TTI].

I nästa avsnitt tittar vi på trängsel på stadens gator. -

Fler banor, fler bilar

Debatten som rasar mellan människor som tror att breddande vägar orsakar mer trängsel och de som säger att det hjälper bilister att komma dit de går snabbare är mer än ett decennium gammalt. Kritiker av highway-expansionsprodukter citerar en teori som heter latent efterfrågan, som säger att när en motorväg expanderar för att tillåta samma antal förare igenom snabbare, kommer andra förare - som tidigare undvek motorvägen eftersom det var en sådan krångel - att välja att ansluta sig till andra motorvägförare. Snart kommer tillräckligt med nya förare att gå med i de tidigare förarna varje dag, vilket negerar alla positiva effekter av expansionen.

Bostons "Big Dig", 14,6 miljarder dollar projekt, försökte lindra trafiken genom att skapa en 3,5 mil lång motorväg under stadens centrala artär. Foto John Mottern / Getty Images

De flesta rapporter om trängsel fokuserar på motorvägar, men ytgatorna kan ha sin egen del av problem, särskilt när förortspopulationer ökar.

Civilingenjörer måste ta hänsyn till många faktorer när de utformar för ytgator. Till exempel kan en dåligt utformad korsning vara obekväm eller osäker. Tänk på alla de olika elementen som en civilingenjör måste ha en tendens till: en förarens siktlinje, påverkan korsningen kommer att ha på gatorna som omger den, hur mycket trafik korsningen troligen kommer att se och andra problem.

En annan utmaning är spridning i förorts - stadsdelar som en gång var mindre befolkade kan uppleva en tillväxt som sprids tillsammans med nya behov inom vägdesign. -

-De flesta städer har ett väletablerat vägsystem, vilket gör omfattande förändringar opraktiska eller till och med omöjliga. Det är lätt att komma med förslag för att lösa en stads trafikproblem, men att implementera lösningar kan vara oöverkomligt dyra. Det kanske lättaste sättet att påverka stadstrafiken är genom trafikljus.

Trafikljus är vanligtvis på ett tidssystem, ett sensorsystem eller en kombination av de två. Tidssystem följer ett fast schema oavsett hur trafikförhållandena är (även om schemat i sig kan förändras under dagen). Sensorsystem upptäcker bilar när de drar upp till korsningen, vilket utlöser trafikljuset. Avancerade trafiksystem nätverkssignaler till ett masterdatorsystem. Ett bra system använder signaler som är tidsinställda så att trafikflödet förblir så konstant som möjligt. Men även ett väl utformat trafiksamordningssystem kommer bara att minska trafikförseningen med cirka 1 procent [källa: TTI].

Ett annat sätt att kontrollera trafikspridning i staden är att införa vända förbud och autobegränsade zoner. Vridförbud innebär att du inte kan svänga i specifika korsningar eller punkter på en väg, som kanaliserar trafik till alternativa rutter. Autobegränsade zoner är områden där bilar inte är tillåtna alls, vanligtvis för att underlätta gångtrafik eller bevara ett historiskt distrikt i en stad eller stad. I Boston, till exempel, kan du hitta Downtown Crossing Project, en autobegränsad zon som omfattar 12 stadsblock [källa: TTI].

Trafiksexperter som Alistair Darling, den brittiska utrikesministeren för handel och industri, föreslår att det mest effektiva sättet att minska trängseln - både på motorvägar och ytgator - är att införa trängselprissättning. Hans filosofi är att förarna beräknar en kostnad på en väg (genom slitage och miljöpåverkan), och att de borde betala ett pris för att kompensera kostnaderna. Med andra ord skulle du behöva betala för att köra på stadens gator. Det liknar begreppet vägtullar, men är lite mer komplicerat.

Ett riktigt trängsprissystem skulle spåra varje förare när han manövrerade runt stadens gator med hjälp av ett elektroniskt sensorsystem. Varje bil skulle ha en elektronisk identifierare som är unik för fordonet, liknande en radiofrekvensidentifieringsmärke. Priserna kan variera under dagen och når i allmänhet den högsta punkten runt rusningstid. Att köra på stadens gator under denna tid resulterar i böter. Eftersom det för närvarande inte finns några system för prissättning för överbelastning finns det inga specifika priser eller finuppsamlingstekniker att tala om för närvarande. Kritiker av system för prissättning av trängsel påpekar att ett sådant system sannolikt skulle vara en politisk omöjlighet eftersom förarna har vant sig vid att köra på stadens gator gratis. Ett liknande system i Seoul, Korea, mötte massiv offentlig opposition, inklusive anklagelser om att staden införde en skatt på förarna [källa: IGES].

I nästa avsnitt tittar vi på hur du kan bidra till att minska trafikstockningen.

I den virtuella spårmodellen för trafik bor bilar i ett utrymme runt dem som andra bilar inte bör komma in. Genom att bibehålla avståndet mellan andra bilar, bör förarna uppleva ett jämnare trafikflöde med färre överbelastade områden.

Om du vill minska ditt bidrag till trafikstockningar är det första du bör göra att ta hand om din bil. Att se till att din bil underhålls ordentligt kan hjälpa till att förhindra störningar på vägen. Underhåll inkluderar regelbundna oljebytningar, finjustering och däckskötsel. Se till att dina däck hålls vid rätt tryck - det är säkrare och kan förbättra din gassträcka med upp till 3,3 procent [källa: fueleconomy.org]. Att hålla din bil i gott skick sparar tid och pengar och kan hjälpa till att hålla dig borta från farliga situationer.

När du är på vägen, försök att hålla ett säkert och stadigt avstånd mellan dig och föraren framför dig. Plötsligt påskyndas - bara för att sakta ner igen - får förarna bakom dig att göra samma sak, vilket så småningom resulterar i en trängselvåg (och vägen rasar!).

I en artikel med titeln "Vision of Congestion-Free Road Traffic and Coopering Objects" föreslår Ricardo Morla att vi tänker på bilar som ockuperar virtuella slots. Varje virtuell spelautomat tar ett riktigt utrymme som reser med en specifik, kontinuerlig hastighet på vägen. När bilar närmar sig varandra måste förarna justera hastigheten på sina bilar så att de virtuella spåren inte överlappar varandra. Morla medger att detta system misslyckas när fler bilar kommer in på en motorväg än de virtuella spåren kan rymma. Fortfarande, genom att hålla ett säkert avstånd mellan dig och andra fordon, kan du hjälpa till att minimera överbelastning [källa: Morla].

Att köra i brådskande timmar är ett annat bra sätt att undvika att bidra till trängselproblemet. Om du har flexibilitet med ditt schema kan du resa på icke-högtidstimmar. Förespråkare av systemet med prissättning av trängsel säger att avgifterna på förarna under högtiderna skulle uppmuntra människor att köra vid lågtider. Kritiker påpekar att detta kommer nära regressiv beskattning, vilket innebär att de fattiga axlar det mesta av kostnaden. De säger att personer med flexibla scheman tenderar att vara yrkesverksamma som arbetar i vita krage jobb, medan människor som arbetar i lägre betalande positioner tenderar att ha fastställda timmar och inte kan undvika trafik. De personer som minst har råd med avgiften skulle vara de som står för räkningen [källa: Arnott].

Carpooling är ett bra alternativ om du bor i närheten av människor som arbetar nära dig. De flesta städer har HOV-körfält som du kan använda, och samarbete skapar mindre stress på miljön, vilket leder till mindre föroreningar. Många är ovilliga att ge upp den friheten de har när de kör sin egen bil. Carpooling innebär att anpassa ditt schema med andra människor och schemalägga eventuella ärenden eller sidor efter att du har kommit hem igen.

Om din stad har ett bra kollektivtrafiksystem kan du alltid använda det för att minska din påverkan på trängsel. Men precis som samkörning betyder användning av kollektivtrafik att ge upp lite av din frihet och flexibilitet.

I nästa avsnitt, ta reda på vilka städer som har den sämsta trafiken.

Anslutningen till trafikföroreningar

Även om biltillverkare tillverkar bilar idag som avger mycket lägre föroreningar än äldre modeller, ökar luftföroreningarna från trafiken fortfarande. I en genomsnittlig stad kommer 60 till 70 procent av de partiklar du inhalerar från trafikföroreningar [källa: Physorg.com]. En studie i Europa fann att mer än 40 000 människor dör varje år av förhållanden orsakade av trafikföroreningar [källa: CNN]. Exponering för kemikalier från bilavgas kan orsaka komplikationer för personer som har hjärt- eller lungtillstånd som astma eller bronkit. Vissa kemikalier i avgaser är cancerframkallande [källa: Health Canada]. Det är inte överraskande att i USA är staden med den värsta luftföroreningen, enligt American Lung Association, Los Angeles, Kalifornien [källa: ALA].

Kairo, Egypten är en av världens värsta städer för trafikstockningar. Foto Khaled Desouki, AFP, Getty Images

Det överraskar förmodligen ingen att Los Angeles toppar Texas Transportation Institute (TTI) -lista för USA: s sämsta trafik. Filmer, TV-program och sånger har alla spelat kul på City of Angels: s trafikproblem. Och trots vad du kanske har lärt dig från tv-serien "24" kan du inte komma någonstans i Los Angeles från någon annanstans på 15 minuter. Faktum är att Los Angeles restidindex är 1,92, vilket innebär att du bör planera för en resa under topptimmarna för att ta nästan dubbelt så lång tid som det skulle göra vid en högtid på dagen [källa: TTI].

Enligt folkräkningen 2000 reser nästan 81 procent av alla pendlare som arbetar i en bil, lastbil eller skåpbil. Av den gruppen körde nästan 66 procent av sig själva - endast 14,7 procent samlade. Det totala antalet arbetare var 1 494 895. De flesta av dem som körde reste under högtiderna. Los Angeles leder nationen i tid som slösas bort genom att sitta i trafiken - den genomsnittliga Los Angeles-bilisten tillbringar 72 timmar varje år i trafikstockningar [källa: TTI]. Det är nästan två hela arbetsveckor tillbringade att stirra på bilen framför dig och kämpa mot vägen raseri.

De andra städerna som avslutar de fem bästa på TTI: s lista inkluderar:

• San Francisco, Ca.
• Washington, D.C.
• Atlanta, Ga.
• Houston, Texas

Kalifornien har fem av de 12 bästa områdena för den värsta trafikstockningen. De flesta experter förutspår trängsel kommer att fortsätta öka när befolkningen växer. Vissa städer som du kan förvänta dig på listan, som Boston och New York City, är konstigt frånvarande.

Vissa av dessa städer undersöker nya metoder för markanvändning och skapar shopping med hög densitet och bostadsområden som är cykel- och fotgängsvänliga. Idealt kommer dessa samhällen att uppmuntra människor att resa utan att komma bakom ratten. Tyvärr hjälper detta inte till att lindra problem på kort sikt. Det kommer att kräva vaksamhet och en vilja att göra anpassningar för att dessa samhällen ska få en verklig inverkan på trafikstockningar i framtiden.

Att minska trafiköverbelastningen kräver tuffa och ibland opopulära beslut från regeringsnivå ända ner till den enskilda föraren. När problemet ökar kommer du troligtvis se att regeringstjänstemän tittar noggrant på deras val. Så illa som trafiken är i USA är det mycket värre någon annanstans i världen. Det råder liten tvekan om att amerikanska beslutsfattare kommer att se vad som händer i andra städer för att se vad som kan fungera i USA.

Läs mer om trafik och relaterade ämnen genom att kolla in länkarna på nästa sida. -

Världens värsta trafik

Några av städerna som kämpar för titeln världens värsta trafik inkluderar:

• Bangkok, Thailand
• Peking, Kina
• Kairo, Egypten
• Calcutta, Indien
• Chennai, Indien
• Jakarta, Indonesien
• Sao Paulo, Brasilien
• Shanghai, Kina

Mycket av trafiken i dessa städer inkluderar pendlare som cyklar och motorscooter, som väver in mellan större fordon. Det är inte förvånande att Indien och Kina, med enorma befolkningar som är koncentrerade i stadsområden, har ett rykte för hemsk trafik.

Relaterade artiklar

• Hur Road Rage fungerar
• Hur bilmotorer fungerar
• Hur kopplingar fungerar
• Hur Crash Testing fungerar
• Hur CVT fungerar
• Hur hästkrafter fungerar
• Hur manuella överföringar fungerar
• Hur Road Rage fungerar
• Hur hastighetsmätare fungerar
• Hur trafikbiljetter fungerar

Fler bra länkar

• Traffic.com
• Texas Transportation Institute
• ABC News: Road Congestion Worsens Across U.S..

källor

• "En verktygslåda för att lindra trafikstockningar." Institutet för transportingenjörer. 1989.
• "Introduktion av prissättningar på trafikstockningar i Seoul, Korea." Asien-Stillahavsområdet miljöinnovationsstrategier Forskning. 29 april 2003.
• "Vägtrafik och luftföroreningar." Det är din hälsa. Hälsa Kanada. Maj 2004. http://www.hc-sc.gc.ca/iyh-vsv/alt_formats/cmcd-dcmc/pdf/road_traffic_e.pdf
• "State of the Air: 2007." American Lung Association. http://lungaction.org/reports/sota07_cities.html
• "Trafikföroreningar - mäta den verkliga skadan." Physorg.com. 21 september 2005. http://www.physorg.com/news6645.html
• "Trafikföroreningar dödar tusentals varje år." "CNN.com. 1 september 2000. http://edition.cnn.com/2000/WORLD/europe/09/01/europe.pollution/
• Albert, Tanya. "Bredande vägar förvärrar trafikstockningar." The Cincinnati Enquirer. 13 januari 2000. http://www.walkablestreets.com/widen2.htm
• Arnott, Richard. "Minska trafiköverbelastning: alternativ till vägpriser." Skatt, resurser och ekonomisk utveckling (TRED) -konferens. September 1994.
• Beaty, William. "Traffic Waves." http://amasci.com/amateur/traffic/traffic1.html
• Bowlden, Terry, et al. "Att bygga bättre samhällen: ett verktygssats för kvalitetstillväxt." Kvaliteten för tillväxtkvalitet. 2000. http://www.agc.org/graphics/pdf_files/bbc/toolkit.pdf
• City of Los Angeles Demographics - 1990 & 2000 Census http://www.laalmanac.com/LA/la13.htm
• Malone, Robert. "Värsta städer för trafik." Forbes.com. http://www.forbes.com/2006/02/06/worst-traffic-nightmares-cx_rm_0207traffic.html
• Morla, Ricardo. "Vision av trängselfri vägtrafik och samarbetsobjekt. November 2005.
• Poole, Fiona. "Trafikstockningar." House of Commons-biblioteket. 28 januari 1998.
• Schrank, David och Lomax, Tim. "2007 års mobilitetsrapport." Texas Transportation Institute. September 2007. http://tti.tamu.edu/documents/mobility_report_2007_wappx.pdf
• Staley, Samuel R. "Gör motorvägar orsakar trafikbelastning?" Reason Foundation. 29 juni 2006. http://www.reason.org/phprint.php4
• Taylor, Brian D. "Rethinking Traffic Congestion." Tillgång. 1 oktober 2002.